钻井液连续循环短节结构优化设计与分析

摘要

阀式连续循环短节可实现钻井液连续循环,有效解决因常规钻井接单根过程中频繁开泵、停泵带来的各种问题.在钻井液含砂量较大时,短节侧阀阀板处容易出现冲蚀失效,不仅造成时间和经济损失,而且严重影响作业安全.根据侧阀结构特性,利用Fluent流体分析软件进行了侧循环时短节内部流场及冲蚀效果分析.根据侧循环不同流量、流体密度及含砂量条件下冲蚀模拟,完成了阀板结构优化设计.针对优化设计结果进行安全性研究.采用Ansys有限元软件模拟了侧阀关闭时的阀体力学行为,并通过理论计算进行了侧阀密封性分析与工作阈值流量分析.分析表明,装置优化设计结果安全可靠,可进行实际生产应用.